分別在pH=2的酸溶液和pH=13的NaOH溶液中加入足量的鋁，放出氫氣的量前者多，其原因可能是（　　）

題目：

分別在pH=2的酸溶液和pH=13的NaOH溶液中加入足量的鋁，放出氫氣的量前者多，其原因可能是（　　）
A. 兩溶液的體積相同，酸是弱酸
B. 兩溶液的體積相同，酸是多元強酸
C. 酸溶液的體積比NaOH溶液體積大
D. 酸是強酸，且酸溶液的濃度比NaOH溶液濃度大

解答：

A．兩溶液的體積相同，等體積的酸和強鹼溶液中加入足量的鋁，放出氫氣的量前者多，前者參加反應的n（H⁺）爲大於後者n（OH^-）的3倍，NaOH爲強鹼，氫氧根離子濃度爲0.1mol/L，當酸是弱酸時，弱酸電離程度很小，電離出來的氫離子濃度等於0.01mol/L，說明酸的濃度遠大於0.01mol/L，在反應過程中可以提供大於0.3mol/L的氫離子，故A正確；
B．兩溶液的體積相同，等體積的酸和強鹼溶液中加入足量的鋁，放出氫氣的量前者多，前者參加反應的n（H⁺）爲大於後者n（OH^-）的3倍，NaOH爲強鹼，氫氧根離子濃度爲0.1mol/L，當酸是多元強酸時，強酸完全電離，電離出的氫離子爲0.01mol/L，兩溶液的體積相同，前者參加反應的n（H⁺）爲遠小於後者n（OH^-），故B錯誤；
C．2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，由上述兩個反應可知，參加反應的鋁與生成的氫氣的質量關係均爲2Al～3H₂，前者參加反應的n（H⁺）爲大於後者n（OH^-）的3倍，放出氫氣的量前者多，pH=2的酸溶液中氫離子濃度爲0.01mol/L，pH=13的NaOH溶液氫氧根離子濃度爲0.1mol/L，須0.01mol/L×V（酸）＞3×0.1mol/L×V（鹼），即當V（酸）＞30V（鹼），成立，故C正確；
D．當酸是強酸酸完全電離，pH=2的酸溶液中氫離子濃度爲0.01mol/L，電離出來的氫離子濃度等於0.01mol/L，pH=13的NaOH溶液氫氧根離子濃度爲0.1mol/L，氫氧根離子濃度爲0.1mol/L，與酸溶液的濃度比NaOH溶液濃度大矛盾，故D錯誤；
故選AC．

試題解析：

pH=2的酸溶液中氫離子濃度爲0.01mol/L，pH=13的NaOH溶液氫氧根離子濃度爲0.1mol/L，2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．由上述兩個反應可知，參加反應的鋁與生成的氫氣的質量關係均爲2Al～3H₂，即在相同條件下等質量的鋁分別跟足量的稀鹽酸、NaOH溶液反應，放出氫氣的質量相等，等體積的酸和強鹼溶液中加入足量的鋁，放出氫氣的量前者多，說明前者參加反應的n（H⁺）爲大於後者n（OH^-）的3倍，據此即可解答．

名師點評：

本題考點： 溶液pH的定義．
考點點評： 本題考查了鋁和氫氧化鈉和鹽酸反應的有關計算，根據化學方程式找出鋁與氫氣的質量關係是正確解答本題的關鍵，題目難度中等．